kunststoff-lackieranlagen mit fördertechnik nach maß

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JOT 5 | 2005 40 Werkstücke überwiegend Skid-För- dersysteme eingesetzt. Wie die folgenden Praxisbeispiele zeigen, gibt es jedoch durchaus auch investitionsgünstigere Alternativen zum Skid-Fördersystem. Allerdings sollte unbedingt die Staub- und Schmutz- anfälligkeit der meisten Kunststoffe beachtet werden. Die in der Metall- industrie üblichen Hängeförderer kommen deshalb nur in seltenen Aus- nahmefällen in Betracht. Statt dessen empfiehlt Eisenmann generell ein unten liegendes Förder- system, etwa auf Basis eines umge- drehten Kreis- oder Power+Free-För- derers. So ist sichergestellt, dass weder Abrieb noch Overspray, der sich auf dem Förderer abgesetzt hat, auf die Werkstückoberfläche gelangen kann. Variantenreicher Umlaufförderer Die wichtigste Alternative zum (teuren) Skid-Fördersystem ist nach Auffassung der Firma Eisenmann der so genannte Umlauf- förder. Dieser unten lie- gende Förderer, häufig ein umgedrehter Kreis- förderer, wird mit in- dividuell entsprechend der Aufgabenstellung zu bestimmenden Werk- stück-Aufnahmen aus- gestattet. Als Grob- einteilung sind dabei Wagen, Ausleger und Drehspindeln zu nen- nen. W er das Wort „Kunststoff- Lackierung“ hört, denkt meist sofort an in Wagenfarbe lackierte Stoßfänger oder andere großflächige Pkw-Anbauteile, an deren Oberfläche sehr hohe Ansprüche gestellt werden. Die dazu gehörigen Lackieranlagen sind voll automatisiert. Hochleistungs- fähige Skid-Fördersysteme, die flexi- bel und Platz sparend, aber zumindest steuerungstechnisch auch entspre- chend aufwändig sind, übernehmen den Werkstücktransport. Diese Vorstellung wird allerdings der Bandbreite der zu lackierenden Kunststoffteile mit daraus resultieren- den höchst unterschiedlichen Anlagen- Konzeptionen nicht annähernd gerecht. Je nach Form, Größe, materialspezifi- schen Eigenschaften, Ansprüchen an die Oberfläche der Werkstücke und gefordertem Durchsatz werden indivi- duelle Problemlösungen realisiert, die sich gegebenenfalls im Automatisie- rungsgrad, vor allem aber durch die eingesetzten Fördersysteme unter- scheiden. Hier kann die Firma Eisen- mann, mit weit über 250 gebauten Kunststoff-Lackieranlagen wohl Welt- marktführer auf diesem Gebiet, aus dem Vollen schöpfen: Nicht nur die verfahrenstechnischen Anlagen, son- dern auch alle Förderer kommen aus eigener Produktion. Qualitätssicherung ist oberstes Gebot Vorab sei festgehalten, dass die Skid-Fördersysteme im Kunststoff- Lackierbereich nach wie vor von großer Bedeutung sind. Sie bestehen bekanntlich aus zahlreichen Tragket- ten-Förderern, Dreh- und Hubtischen, Übersetzern und Hebern und haben in der Regel festcodierte Skids , das heißt Schlitten, auf die Gestelle als Mehr- fach-Werkstückträger aufgesetzt sind. Der Wechsel zum Beispiel von Längs- fahrt mit weiten Abständen in allen Behandlungsbereichen zur Querfahrt dicht-an-dicht beim Abdunsten und Trocknen erfolgt durch 90°-Umlen- kung. Zur Überwindung von Höhen- unterschieden, beispielsweise beim Trocknerein- und -auslauf, werden Senkrecht-Förderer eingesetzt. Es gibt also weder Kurven noch Steigstrecken, was angesichts der Abmessungen von Stoßfängern und anderen großen Pkw- Anbauteilen zu einer ganz erheblichen Platzersparnis führt. Folgerichtig wer- den bei der Serienlackierung derartiger Kunststoff-Lackieranlagen mit Fördertechnik nach Maß Flexibel und Platz sparend, aber auch technisch aufwändig: Skid-Fördersystem, hier in der Serienlackie- rung von Stoßfängern Im Bereich der Kunststoff-Lackierung haben sich neben den Skid- Fördersystemen auch zahlreiche andere Förderer bewährt, die kosten- günstiger in der Anschaffung sind. Dieser Beitrag stellt die gängigsten vor und präsentiert entsprechende Einsatzbeispiele. NASSLACKIEREN

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Page 1: Kunststoff-Lackieranlagen mit Fördertechnik nach Maß

JOT 5|200540

Werkstücke überwiegend Skid-För-dersysteme eingesetzt.

Wie die folgenden Praxisbeispielezeigen, gibt es jedoch durchaus auchinvestitionsgünstigere Alternativen zumSkid-Fördersystem. Allerdings sollteunbedingt die Staub- und Schmutz-anfälligkeit der meisten Kunststoffebeachtet werden. Die in der Metall-industrie üblichen Hängefördererkommen deshalb nur in seltenen Aus-nahmefällen in Betracht.

Statt dessen empfiehlt Eisenmanngenerell ein unten liegendes Förder-system, etwa auf Basis eines umge-drehten Kreis- oder Power+Free-För-derers. So ist sichergestellt, dass wederAbrieb noch Overspray, der sich aufdem Förderer abgesetzt hat, auf dieWerkstückoberfläche gelangen kann.

Variantenreicher Umlaufförderer

Die wichtigste Alternative zum(teuren) Skid-Fördersystem ist nachAuffassung der Firma Eisenmann der

so genannte Umlauf-förder. Dieser unten lie-gende Förderer, häufigein umgedrehter Kreis-förderer, wird mit in-dividuell entsprechendder Aufgabenstellungzu bestimmenden Werk-stück-Aufnahmen aus-gestattet. Als Grob-einteilung sind dabeiWagen, Ausleger undDrehspindeln zu nen-nen.

Wer das Wort „Kunststoff-Lackierung“ hört, denkt

meist sofort an in Wagenfarbe lackierteStoßfänger oder andere großflächigePkw-Anbauteile, an deren Oberflächesehr hohe Ansprüche gestellt werden.Die dazu gehörigen Lackieranlagensind voll automatisiert. Hochleistungs-fähige Skid-Fördersysteme, die flexi-bel und Platz sparend, aber zumindeststeuerungstechnisch auch entspre-chend aufwändig sind, übernehmenden Werkstücktransport.

Diese Vorstellung wird allerdingsder Bandbreite der zu lackierendenKunststoffteile mit daraus resultieren-den höchst unterschiedlichen Anlagen-Konzeptionen nicht annähernd gerecht.Je nach Form, Größe, materialspezifi-schen Eigenschaften, Ansprüchen andie Oberfläche der Werkstücke undgefordertem Durchsatz werden indivi-duelle Problemlösungen realisiert, diesich gegebenenfalls im Automatisie-rungsgrad, vor allem aber durch dieeingesetzten Fördersysteme unter-scheiden. Hier kann die Firma Eisen-mann, mit weit über 250 gebautenKunststoff-Lackieranlagen wohl Welt-marktführer auf diesem Gebiet, ausdem Vollen schöpfen: Nicht nur dieverfahrenstechnischen Anlagen, son-dern auch alle Förderer kommen auseigener Produktion.

Qualitätssicherung ist oberstes Gebot

Vorab sei festgehalten, dass dieSkid-Fördersysteme im Kunststoff-Lackierbereich nach wie vor vongroßer Bedeutung sind. Sie bestehen

bekanntlich aus zahlreichen Tragket-ten-Förderern, Dreh- und Hubtischen,Übersetzern und Hebern und haben inder Regel festcodierte Skids , das heißtSchlitten, auf die Gestelle als Mehr-fach-Werkstückträger aufgesetzt sind.Der Wechsel zum Beispiel von Längs-fahrt mit weiten Abständen in allenBehandlungsbereichen zur Querfahrtdicht-an-dicht beim Abdunsten undTrocknen erfolgt durch 90°-Umlen-kung. Zur Überwindung von Höhen-unterschieden, beispielsweise beimTrocknerein- und -auslauf, werdenSenkrecht-Förderer eingesetzt. Es gibtalso weder Kurven noch Steigstrecken,was angesichts der Abmessungen vonStoßfängern und anderen großen Pkw-Anbauteilen zu einer ganz erheblichenPlatzersparnis führt. Folgerichtig wer-den bei der Serienlackierung derartiger

Kunststoff-Lackieranlagen mit Fördertechnik nach Maß

Flexibel und Platz sparend, aber auchtechnisch aufwändig: Skid-Fördersystem, hierin der Serienlackie-rung von Stoßfängern

Im Bereich der Kunststoff-Lackierung haben sich neben den Skid-Fördersystemen auch zahlreiche andere Förderer bewährt, die kosten-günstiger in der Anschaffung sind. Dieser Beitrag stellt die gängigstenvor und präsentiert entsprechende Einsatzbeispiele.

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Umlaufförderer mit Wagen

Ein zunächst kleiner, aber raschgewachsener Lohnlackier-Betrieb setz-te bei der Neuanschaffung einer Kunst-stoff-Lackieranlage zwar auf einenhohen Qualitätsstandard, schreckteaber vor einem Skid-Fördersystemwegen dessen vergleichsweise komple-xer Förder- und Steuerungstechnik(und dafür fehlendem Wartungsperso-nal) zurück. Eisenmann stattete des-halb seine neue Anlage mit einemumgedrehten Kreisförderer aus, dessenumlaufende Kette auf rund 450 MeterLänge mit 150 Wagen bestückt ist.

Die Wagen haben mittig Vierkant-Aufnahmen für drehende Werkstück-träger, die mit kürzeren Teilen belegtwerden. Sind jedoch längere Teile, wiezum Beispiel 2,20 Meter lange Schwel-ler zu lackieren, wird in vorn und hin-ten am Wagen angebrachte Halterun-gen ein feststehender Aufbau alsMehrfach-Werkstückträger eingesteckt.

Die Lösung hat sich so gut bewährt,dass Eisenmann sie bereits mehrfachanderen Kunden empfahl. So wird zumBeispiel in der zweiten Jahreshälfte2005 eine nach Aufgabenstellung undGröße in etwa vergleichbare Anlage inBetrieb gehen.

Gerade angelaufen ist eine Lackier-anlage für SMC-Teile. Der Betreiberfertigt ein breites Spektrum von Werk-stücken unterschiedlicher Art, darun-ter Lkw-Anbauteile, aber auch Tank-stellenschilder, die bis zu 2500 mmlang, 1800 mm hoch und800 mm breit sind. Seineneue Lackieranlage wurdemit einem 320 m langenumgedrehten Kreisfördererausgerüstet. Dieser ist mitrund 100 Plattformwagenzur problemlosen Aufnah-me der nach Größe, Form

ein besonders breites Einsatzgebiet,wobei das Werkstückspektrum die ver-schiedensten Automobilteile ebensowie Fernsehgehäuse oder Handysumfasst. Technisch sieht diese Kon-zeption so aus, dass jeweils zwei auf-einander folgende Kreisförderer-Gehängelaschen mit einer Traverseverbunden sind. An dieser wird der mitStützrolle versehene Ausleger befes-tigt. Mittig auf dem Ausleger ist die –meist rohrförmige – Aufnahme für dieWerkstückträger montiert.

Pkw-Innenteile, aber zum Beispielauch Handy-Schalen, erhalten heutehäufig eine (Einschicht-) Lackierungmit Softfeel-Effekt. Für den relativeinfachen Ablauf (Abblasen mit ioni-sierter Luft, Spritzauftrag von Softlackauf Wasserbasis, Abdunsten bei Raum-temperatur, Trocknen bei zirka 90 bis100°C, Kühlen im Raum) wird vor-zugsweise ein unten liegender Kreis-förderer mit Auslegern gewählt.

Bei einem Betrieb, der Pkw-Mittel-konsolen und diverse kleinere Innen-

und Menge unterschiedlichen Produk-te bestückt.

Gelegentlich kommt – zum Beispielbei der Stoßfänger-Lackierung – auchein umgedrehter Power+Free-Förde-rer mit Wagen zum Einsatz. Gegen-über einem Kreisförderer bietet er denVorteil, dass er Ausschleus- und Stapel-vorgänge ermöglicht. Damit wird dannallerdings auch eine relativ aufwändigeSteuerung erforderlich, die in ihrerKomplexität einer Skid-Steuerungkaum nachsteht. Deshalb sollte sorgfäl-tig abgewogen werden, ob in solchenFällen nicht gleich auf ein Skid-För-dersystem zurückgegriffen wird, dasmindestens ebenso flexibel ist, womitaber erheblich Platz eingespart wird.

Umlaufförderer mit Auslegern

Die Variante „Umlaufförderer mitAuslegern“, in der Regel auf Basiseines umgedrehten Kreisförderers, hat

Vorteilhafte Alternative für einen Lohnlackierer: Unten liegender Kreisfördererals Umlaufförderer mit Wagen. Die Wagen sind mit Aufnahmen für austausch-bare Werkstückträger bestückt.

Bei der Softlackierung von Pkw-Innenteilen wird

ein Umlaufförderer mitAuslegern zur Aufnahmevon Mehrfach-Werkstück-

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teile nasschemisch vorbehandelt undim Dreischichtaufbau lackiert. Seinrund 215 m langer Umlaufförderer istmit 135 Auslegern für Mehrfach-Werk-stückträger bestückt.

Auch gleich zwei kürzlich in Betriebgegangene Lackieranlagen für Gehäu-se von Pkw-Außenspiegeln, die jeweils

Kettenlänge von rund 150 m 185 Aus-leger für Einzel-Werkstückaufnahmenuntergebracht.

Das gleiche Fördersystem hat sichauch bei anspruchsvolleren Lackier-prozessen bewährt. So unter anderembei einem Kunststoffverarbeiter, derim Schnitt zirka 60 m2/h Pkw-Außen-

Anbauteile zu lackieren hat, wurde ein solcher Förderer mit einer Längevon 136 m und 76 Auslegern zur Auf-nahme von Mehrfach-Werkstückträ-gern installiert.

Bei einem anderen Kunststoffver-arbeiter, der vorwiegend größere Pkw-Innenteile lackiert, sind auf einer

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Das gleiche, vielfach bewährte Fördersystem wurdeauch für die Lackierung von Pkw-Außenspiegelngewählt. Im Bild: Auslauf- und Kontrollstrecke.

Umlaufförderer mit Auslegern und Einzel-Werkstück-aufnahmen zur Kratzfestbeschichtung transparenterStreuscheiben durch Fluten

Nochmals ein Umlaufförderer mit Auslegern – hier mit Mehr-fach-Werkstückaufnahmen für die Primer-Beschichtung vonReflektoren. Im Bild der UV-Aushärtebereich.

Umlaufförderer mit Auslegern bei der Dreischicht-Lackierungvon anspruchsvollen Pkw-Außenteilen. Der Durchsatz ist beidieser Lackierung nur gering. Im Bild der Kühlzonen-Auslauf.

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im Dreischichtaufbau mit Primer,Basislack und Klarlack beschichtetwerden, weisen ein solches Förder-system auf: Kunde Nr. 1 mit einemDurchsatz von 15 m2/h erhielt einenrund 115 m langen Umlaufförderer mit140 Auslegern für Mehrfach-Werk-stückträger. Beim Kunden Nr. 2 miteinem Durchsatz von 35 m2/h wurdeein 260 m langer Förderer mit 212 Aus-legern installiert. Anzumerken ist aller-dings, dass Eisenmann je nach Kunden-philosophie und gefordertem Durchsatzauch Spiegellackieranlagen mit Skid-Fördersystemen ausgestattet hat.

Weitere häufige Einsatzgebiete fürUmlaufförderer als unten liegendeKreisförderer mit an die Werkstück-form angepassten Auslegern sind dieKratzfestbeschichtung von transparen-ten Streuscheiben aus Polycarbonatsowie die Beschichtung mit Primer vorder Metall-Bedampfung von Reflekto-ren und Bezels (Blenden) aus BMC.Für beide Aufgabenstellungen habensich UV-härtende Lacksysteme (mitVortrocknung durch Infrarot-Strahlungoder Konvektion) durchgesetzt.

Während bei den Streuscheiben inder Regel das Abblasen mit ionisierterLuft als Vorbehandlung ausreicht, werden BMC-Teile meist in einer mitHängeförderer ausgestatteten 3-Zonen-Spritzwaschmaschine vorbehandelt underst danach an ein unten liegendes För-dersystem übergeben. Für den (vollau-tomatischen) Auftrag des Beschich-tungsmaterials wird – im Wesentlichenabhängig von der Werkstückgeometrie– Fluten oder Spritzen gewählt.

So hat beispielsweise ein internatio-nal tätiger Hersteller von Beleuch-tungssystemen in mehreren Werken inEuropa und Übersee Flutanlagen zurKratzfestbeschichtung transparenterStreuscheiben installiert, in denen derWerkstücktransport durch unten lie-gende Kreisförderer mit Auslegernerfolgt. Seine beiden neuen Anlagenarbeiten mit einer Geschwindigkeitvon 4,2 m/min und sind damit die wohlbisher schnellsten überhaupt.

Ein anderer Automobilzulieferererhielt in den letzten Jahren insgesamtfünf Lackieranlagen für Streuscheiben,Reflektoren und Bezels. Alle fünfhaben ebenfalls unten liegende Kreis-

förderer mit Auslegern, jedoch wird dasBeschichtungsmaterial jeweils durchSpritzroboter aufgetragen. Wiederumist allerdings festzuhalten, dass bei entsprechend großem Durchsatz auchfür derartige Werkstücke Skid-Förder-systeme praxisbewährt sind.

Umlaufförderer mit Drehspindeln

Umlaufförderer mit so genanntenDrehspindeln werden dann eingesetzt,wenn die Werkstücke beim Beschich-tungsvorgang rotieren müssen. In derRegel besteht der Transport aus eineram Boden montierten Buchsenförder-kette (Hohlbolzenkette mit glattenLaufrollen) und darin befestigtenDrehspindeln mit Aufnahmen für dieindividuell zu konzipierenden Ein-oder Mehrfach-Werkstückträger.

Ein klassischer Anwendungsfall istdie Lackierung von Radkappen (kor-rekt: Radzierblenden). Bei nasschemi-scher Vorbehandlung wird hierfür einHängeförderer vorgesehen und erst

danach an den Umlaufförderer über-geben. Beim Beflammen und Abbla-sen mit ionisierter Luft als Vorstufezur (meist Zweischicht-) Lackierungwird der Werkstücktransport aus-schließlich vom unten liegenden För-derer bewältigt.

Umlaufförderer mit Drehspindelnsind keineswegs nur bei der Ober-flächenbehandlung von Automobilzu-behör bewährt. Deshalb sei als ab-schließendes Beispiel die Lackierungvon Sanitär-Kleinteilen aus ABS ge-nannt. Eine 50 m lange Buchsenförder-kette transportiert hier auf rund 70 Drehspindeln mit aufgestecktenMehrfach-Werkstückträgern die Teiledurch De-Ionisierung, Automatik-Spritzkabine, Abdunstzone, Umluft-trockner und Kühlzone. Der Durchsatzliegt bei zirka 70 kg/h, was rund 15 m2/hbeschichteter Oberfläche entspricht.

Erfolg aus Erfahrung

Wer immer sich als leistungsfähigerKunststofflackierer behaupten will,sollte auf eine rundum maßgeschnei-derte Lackieranlage achten – inklusiveindividuell bestgeeignetem Werk-stücktransport. Eisenmann-Kundenprofitieren dabei von der langjährigenErfahrung ebenso wie von dem breitenFertigungsprogramm. In der umfang-reichen Referenzliste finden sich„Klein“ und „Groß“, kleine Teile wieGolfbälle und kleine Durchsätze wie15 m2/h, aber auch große Werkstückewie Stoßfänger und große Durchsätzewie 600 m2/h. Und neben der För-dertechnik kommt selbstverständlich die gesamte Oberflächentechnik undauch die gegebenenfalls erforderlicheUmwelttechnik (Abluftreinigung, Ab-wasserbehandlung) aus dem eigenenHaus. Dies alles schafft gute Vorausset-zungen für eine möglichst hohe i.O.-Rate bereits beim First-run und einenrundum wirtschaftlichen Betrieb. ■

Der Autor: Dipl.-Wirtsch.Ing. (FH) Ulrich Schmid, Verkaufsleiter Holz-

und Kunststofftechnik bei EisenmannHolzgerlingen, Tel. 0 70 31/78-0,

[email protected],www.eisenmann.de

Am Boden montierte Buchsenför-derkette als Umlaufförderer mitDrehspindeln und Mehrfach-Werk-stückaufnahmen in einer Lackieran-lage für Sanitär-Kleinteile aus ABS